LA QUALITE NUTRITIONNELLE DE LA FRAISE
PRESENTATION DE LA FRAISE
BOTANIQUE
Le fraisier (Fragaria x ananassa Duchesne) est une dicotylรฉdone de la famille des Rosacรฉes. Les fruits produits sont retrouvรฉs ร lโรฉtat sauvage (Fragaria vesca) depuis des millions dโannรฉes. Une hybridation involontaire a permis lโassociation de la rusticitรฉ et de la productivitรฉ de Fragaria chiloensis ร la grosseur des fruits de Fragaria virginiana. Le nom de lโespรจce ยซ ananassa ยป, quant ร lui, provient de son odeur qui serait commune ร celle de lโananas (Bosc & Bardet, 2014 ; Dorรฉ & Varoquaux, 2006). De multiples variรฉtรฉs, sรฉlectionnรฉes au fil des annรฉes, sont classรฉes selon leur sensibilitรฉ ร la photopรฉriode. Les variรฉtรฉs non remontantes rassemblent les variรฉtรฉs de jours courts qui nโont besoin que de peu de lumiรจre pour une unique induction florale. Les variรฉtรฉs partiellement remontantes ont la particularitรฉ dโavoir deux inductions florales et ainsi deux pรฉriodes de rรฉcoltes : au printemps et ร lโautomne. Les variรฉtรฉs remontantes ont, quant ร elles, une production continue du printemps ร lโautomne. Le caractรจre multi-variรฉtal et la rusticitรฉ du fraisier le rendent adaptable ร de multiples conditions : un climat froid, tropical ou รฉquatorial et mรชme une culture en altitude. Cette production multisectorielle conditionne une offre trรจs hรฉtรฉrogรจne sur lโensemble de nos marchรฉs (Bosc & Bardet, 2014).
ECONOMIE
La fraise est retrouvรฉe rรฉguliรจrement sur les รฉtals des marchรฉs franรงais. Cependant, la production franรงaise reste en retrait comparรฉe ร celle des grands producteurs europรฉens tels que lโEspagne, la Pologne et lโAllemagne (Figure 2). A lโรฉchelle mondiale, la production est principalement rรฉalisรฉe par les grandes puissances que sont la Chine et les Etats-Unis. Elles totalisent ร elles-deux prรจs de 4 millions de tonnes de fraises produites en 2013 soit prรจs de 4 fois la production totale de lโUnion Europรฉenne (FAOSTAT, 2013). En France, on dรฉcรจle trois bassins de production majoritaires pour la fraise. Le bassin aquitain produit environ 37% de la production franรงaise contre respectivement 11% et 9,5% pour les rรฉgions Provence-Alpes-Cรดte dโAzur et Rhรดne-Alpes (INTERFEL, 2014).
Ces derniรจres annรฉes, la France connaรฎt des difficultรฉs dans la production de fraises. Malgrรฉ une hausse notable des rendements, la production nโa cessรฉ de chuter. En prรจs de 10 ans (1993-2003), la France a perdu 50% de sa production (Figure 3). Une arrivรฉe de fraises espagnoles sur les marchรฉs, ร des prix attractifs, pourrait expliquer cette forte chute qui tend ร se stabiliser au dรฉbut des annรฉes 2000 (Hennion & Veschambre, 1997). Ainsi, la fraise suscite un intรฉrรชt รฉconomique tout particulier ร lโรฉchelle internationale avec dโimportantes productions. En France, les difficultรฉs รฉconomiques rencontrรฉes incitent les professionnels de la filiรจre ร rechercher de nouvelles stratรฉgies รฉconomiques.
MODES ET PERIODE DE PRODUCTION :
En France, en plus dโรชtre lโun des fruits les plus consommรฉ, sa disponibilitรฉ sโรฉtale sur prรจs de 8 mois : des fraises espagnoles importรฉes dรฉbut mars jusquโaux fraises remontantes automnales (Hennion & Veschambre, 1997). La saison de la fraise distingue diffรฉrents crรฉneaux de production selon les variรฉtรฉs mais รฉgalement selon le mode de culture. Lโarrivรฉe des premiรจres fraises hors-sol a permis dโallonger la pรฉriode de production de ce fruit. Avec une รฉvolution des surfaces de lโordre de 7 ร 20% par an entre 2003 et 2013, le mode de production hors-sol a pris une place de plus en plus importante pour devenir en 2013 le mode de culture prรฉdominant avec prรจs de 60% du volume de fraise produites (Eckert, 2014).
COMPOSITION NUTRITIONNELLE
La fraise est avant tout composรฉe dโeau (90% de la matiรจre fraรฎche). Les principaux nutriments (lipides, glucides, protรฉines) sont prรฉsents en faible quantitรฉ (Tableau 1) dans un produit intรฉressant nutritionnellement car faiblement calorique (32 Kcal ; source : USDA). Ce fruit dispose รฉgalement de fibres qui participent ร la rรฉgulation du taux de sucre dans le sang et prรฉsentent un effet de satiรฉtรฉ (Tulipani et al., 2008). La fraise est considรฉrรฉe comme une source de manganรจse et de vitamine B9 (folates) mais รฉgalement comme un produit riche en vitamine C (aprifel.com). Avec une valeur moyenne de 65 mg/100g, cette teneur est analogue ร celle rencontrรฉe dans lโorange et le kiwi (Lee & Kader, 2000), ce qui signifie quโune barquette de 100g de fraise couvre plus de 80% des AJR en vitamine C estimรฉe ร 80 mg/100g (Directive 2008/100/CE). Prรฉsents en faible quantitรฉ, certains composรฉs de la famille des carotรฉnoรฏdes comme la lutรฉine et le ฮฒ-carotรจne ont รฉtรฉ signalรฉs dans la fraise (Marinova & Ribarova, 2007). Les polyphรฉnols, relativement prรฉsents, sont majoritairement reprรฉsentรฉs par les flavonoรฏdes et les acides phรฉnoliques (Tableau 2). Ces composรฉs prรฉsentent une activitรฉ antioxydante mais รฉgalement diffรฉrents rรดles bรฉnรฉfiques pour lโorganisme humain (Annexe I). Ils peuvent รฉgalement รชtre essentiels, car non synthรฉtisรฉs par lโhomme ร lโimage de lโacide ascorbique (Giampieri et al., 2012). Cette fonction antioxydante est rรฉalisรฉe via des rรฉactions non enzymatiques visant ร rรฉguler la prรฉsence de radicaux libres et notamment des ROS (peroxyde dโhydrogรจne, super oxydeโฆ), composรฉs pouvant รชtre gรฉnรฉrรฉs par des processus comme la peroxydation des lipides (Figure 4).
VARIATION DES COMPOSES DโINTERET NUTRITIONNEL
Dโaprรจs la littรฉrature, la composition chimique des fraises semble รชtre trรจs variable tant sur le plan qualitatif que quantitatif (Aaby et al., 2011 ; Fernandes et al., 2012). Ces variations semblent provenir notamment dโun ensemble de facteurs intervenant au cours de la production des fraises (Figures 5 et 6). Ces paramรจtres interagissent ร des รฉchelles plus ou moins importantes. Lโeffet variรฉtal semble tout de mรชme prรฉdominer (Gรผndรผz & รzdemir, 2014). Ce facteur semble influencer la forme et la composition du fruit. Ainsi, il est possible dโobserver des diffรฉrences quantitatives importantes, entre variรฉtรฉ, sur des composรฉs ร lโimage des anthocyanes (Olsson et al., 2004). Lโenvironnement du fraisier conditionnerait รฉgalement la quantitรฉ et la qualitรฉ de certains composants, comme en tรฉmoigne les multiples รฉtudes rรฉalisรฉes sur cette thรฉmatique, rรฉsumรฉes dans lโarticle de Poiroux-Gonord et al. (2010). La distribution de ces micro-constituants semble varier selon des facteurs pรฉdoclimatiques ou agronomiques (Davik et al., 2006 ; Terry, Chope, & Bordonaba, 2008) ou encore ร travers lโinfluence de la biodiversitรฉ qui entoure la culture. En effet, certains composants, comme les polyphรฉnols, sont synthรฉtisรฉs par la voie du shikimate. Ils semblent รชtre induits par la prรฉsence dโinfections bรฉnignes mais รฉgalement dโautres stress environnementaux (UV, blessuresโฆ) (Dixon & Paiva, 1995) (Figure 6).
Les techniques de culture influenceraient รฉgalement la qualitรฉ nutritionnelle des fraises. Certaines รฉtudes mettent en avant le bรฉnรฉfice de la culture biologique sur les composรฉs dโintรฉrรชt nutritionnel (Asami et al., 2003 ; Crecente-Campo et al., 2012). Lโutilisation dโherbicides inhiberait la voie du shikimate tandis quโun apport dโintrants sous forme de compost favoriserait la production de mรฉtabolites secondaires polyphรฉnoliques (Asami et al., 2003 ; DโEvoli et al., 2010 ; Hรคkkinen & Tรถrrรถnen, 2000). La date de rรฉcolte semble รฉgalement รชtre une donnรฉe importante pour la qualitรฉ du fruit. Lors du mรปrissement, des processus physiologiques internes semblent modifier la distribution de certains de ces composรฉs (Pandey & Rizvi, 2009). Ainsi, la composition nutritionnelle semble รชtre multifactorielle. Lโensemble de ces analyses permet de rรฉvรฉler certaines tendances. Toutefois, il est difficile de comparer ces travaux en raison du nombre de paramรจtres modifiรฉs entre chaque รฉtude. De plus, lโextraction et lโanalyse de ces molรฉcules nรฉcessitent des techniques ร forte sensibilitรฉ. Ces รฉtudes peuvent prรฉsenter lโutilisation de diffรฉrentes techniques pour lโanalyse dโun mรชme composรฉ (Aaby et al., 2011) La mรฉthode dโanalyse choisie sera susceptible dโimpacter le rรฉsultat ร lโimage de la teneur en phรฉnols totaux identifiรฉs ร partir de la somme des polyphรฉnols analysรฉs individuellement en HPLC/UPLC ou ร lโaide de techniques dรฉterminants directement cette concentration (Lester et al., 2012).
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Table des matiรจres
INTRODUCTION
PRESENTATION DE LA FRAISE
a) Botanique
b) Economie
c) Modes et pรฉriode de production
LA QUALITE NUTRITIONNELLE DE LA FRAISE
a) Composition nutritionnelle
b) Variation des composรฉs dโintรฉrรชt nutritionnel
PROBLEMATIQUE DU STAGE
MATERIEL ET METHODES
MATERIEL VEGETAL : LA FRAISE
METHODES
a) Randomisation des lots de fraises
b) Mesure de la teneur en matiรจre sรจche
c) Mesure de lโIndice Rรฉfractomรฉtrique (IR)
d) Mesures de lโaciditรฉ titrable
DOSAGE PAR CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE A HAUTE PERFORMANCE
a) Sucres / Acides organique
b) Vitamine C
c) POLYPHENOLS
ANALYSE STATISTIQUE
RESULTATS/ DISCUSSION
ANALYSE GENERALE DES RESULTATS
a) Caractรฉristiques physico-chimiques simples
b) Analyse de la distribution des macros et micro-nutriments
ETUDE DE LA COMPOSITION CHIMIQUES DE FRAISES ISSUES DE DEUX MODES DE CULTURE DIFFERENTS.
a) Sucres et acides
b) Composรฉs dโintรฉrรชt nutritionnel
c) Comparaison de la composition chimique des fraises รฉchantillonnรฉes la mรชme semaine
ETUDE DE LA COMPOSITION DES FRAISES ISSUES DE CULTURE HORS-SOL
a) Effet variรฉtal
b) Influence de la date de rรฉcolte
VARIATION DES COMPOSES DโINTERET NUTRITIONNEL DES FRAISES ECHANTILLONNES PRODUITES EN SOL
a) Effet variรฉtal
b) Influence de la date de rรฉcolte
CONCLUSION
ANNEXES
BIBLIOGRAPHIE
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